2008年l2月金刚石与磨料磨具工程Dec．2008第6期总第168期Diamond&AbrasivesEngineeringNo．6Seria1．168文章编号：1006—852X(2008)06—0009—03纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺王艳辉张向红’葛恩报张金辉臧建兵(1．亚稳材料制备科学与技术国家重点实验室，燕山大学西校区材料学院，秦皇岛0660042．河北建材职业技术学院，秦皇岛066004)摘要纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂，它显著降低了磨具烧结温度，大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性，且气孔可控，为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。本文阐述了纳米陶瓷的性能及关键方法，特别对纳米陶瓷结合剂超硬工具的成型工艺方法进行了研究。结果表明，在纳米陶瓷结合剂中加入20％一30％的水和适量的表面活性剂，可以提高成型密度、毛坯强度和制品的抗折强度，抗折强度高于100MPa。经过烧结，纳米陶瓷结合剂与金刚石和CBN超硬磨料润湿性良好、结合力大，在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料。成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮。关键词纳米陶瓷结合剂；超硬磨具；低温高强；可控气孔中图分类号TG74文献标识码ADevelopmentofanewnano—vitrifiedbondforsuperabrasivetoolsWangYanhuiZhangXianghong-GeEnba~ZhangJinhuiZangJianbing(1．StateKeyLaboratoryofMetastableMaterialsScience&Technology，CollegeofMaterialsScienceandEngineeringofYanshanUniversity，Qinhuangdao066004，Hebei，China)(2．HebeiVocational&TechnicalCollegeofBuildingMaterials，Qinhuangdao066004，Hebei，China)AbstractAnano—vitrifiedbondforsuperabrasivetoolsisdeveloped，whichendowsthetoolswithsignificantlydecreasedsinteringtemperature，greatlyimprovedstrength，toughnessandwearresistanceandcontrollableporesstructure，leadingtonewapplicationfieldsforvitrifiedbond．Inthispaperthepropertiesandpreparationsofthebondforsuperabrasive，especiallythesinteringprocessofsuperabrasivetoolswerestudied．Theexperimentresultsshowthatthedensityandthebendingstrengthofthegreenbodyandthesinteredbodyareimproved(>100MPa)whenadding20％一30％waterorsomesurfactanttothebondpowders．ThewettabilityofdiamondandCBNwiththenano—vitrifiedbondisexcellentandthebondingstrengthbetweenthemisstrong．Thebondwouldnotreactwiththeabrasivegritsandhavenodamagetodiamondgritsduringsintering．ThisbondisappliedsuccessfullyindiamondwheelforgrindingPCD．Keywordsnano—vitrifiedbond；superabrasivetools；lowtemperatureandhighstrength；controllablepores国家自然科学基金资助项目(50372056)l0金刚石与磨料磨具工程总第168期0引言1实验过程常见的陶瓷结合剂超硬磨具主要有砂轮、油石、珩我们研制的纳米陶瓷复合结合剂是在陶瓷结合剂磨条、磨盘和磨头等。这些制品已在工具、汽车、轴承、基体中引入纳米级的颗粒、片晶、晶须和纤维等第二相机床、航天、军工等行业中得到了不同程度的应用。但而形成的一种纳米复合材料，在该材料中，至少